1、11/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry沉淀溶解平衡和沉淀分析法Precipitation-dissolution Equilibrium and Precipitation Analysis 考试内容:考试内容:难溶电解质的溶度积和溶解度及其换算;难溶电解质的溶度积和溶解度及其换算;溶度积规则溶度积规则和应用此规则判和应用此规则判断沉淀的生成与溶解断沉淀的生成与溶解(1)在装有少量难溶的)在装有少量难溶的PbI2黄黄色色固体的试管中。加入固体的试管中。加入3ml蒸馏蒸馏水水,充分振荡后静置充分振荡后静置(2)待上层液体变澄清后)待上层液体变澄清后,向其
2、向其中滴加几滴中滴加几滴0.1mo/LKI溶液溶液,观察观察实验现象。实验现象。现象现象:滴加碘化钾溶液后滴加碘化钾溶液后,上层澄清溶液中出现黄色上层澄清溶液中出现黄色沉淀沉淀说明说明:上层清液中存在铅离子上层清液中存在铅离子.PbIPbI2 2(s)(s)PbPb2 2(aqaq)2I2I(aqaq)溶解溶解沉淀沉淀V V溶解溶解V V沉淀沉淀=0速率速率V0时间时间t.V V溶解溶解V V沉淀沉淀t1尽管尽管PbIPbI2 2固体难溶于水,但仍有部分固体难溶于水,但仍有部分Pb2+和和I离开离开固体表面进入溶液,同时进入溶液的固体表面进入溶液,同时进入溶液的Pb2+和和I又会又会在固体表面
3、沉淀下来。在固体表面沉淀下来。11/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry一、难溶电解质的溶度积一、难溶电解质的溶度积1.1.溶度积溶度积定义定义:在一定温度下,:在一定温度下,难溶难溶电解质在电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡时。溶液中达到沉淀溶解平衡时。其离子浓度的其离子浓度的化学化学计量数次方计量数次方的乘积为一个常数,称之为的乘积为一个常数,称之为溶度积常溶度积常数数,简称溶度积,用简称溶度积,用Ksp表示。表示。一定温度下,难溶电解质饱和溶液中各离子浓度(活一定温度下,难溶电解质饱和溶液中各离子浓度(活度)以其计量系数为指数的乘积为一常数。度)以其计量
4、系数为指数的乘积为一常数。Ksp是一个热力学常数,可以用公式计算得到:是一个热力学常数,可以用公式计算得到:-RTlnKsprGm11/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry2.溶解度与溶度积的关系:Ksp的大小反应难溶电解质的溶解能力的大小反应难溶电解质的溶解能力 溶解度(溶解度(s):一定温度下,):一定温度下,1升难溶电解质饱和溶液中升难溶电解质饱和溶液中所含溶质的量,是浓度的一种形式。所含溶质的量,是浓度的一种形式。单位:单位:gL-1;molL-1注:中学通常采用注:中学通常采用gL-1作单位,现在要采用作单位,现在要采用molL-1进行相关的计算
5、进行相关的计算r rG Gm m 计算方法为计算方法为 r rG Gm m=B Bf fG Gm m(B(B)r rG Gm m=r rH Hm m-T-Tr rS Sm m r rH Hm m=B Bf fH Hm m(B(B)r rS Sm m=B BS S(B(B)11/20/2022Inorganic&Analitycal ChemistrysKsp 相同点表示难溶电解质溶解能力的大小表示难溶电解质溶解能力的大小不同点浓度的一种形式浓度的一种形式平衡常数的一种形式平衡常数的一种形式单位gL-1;molL-1无无11/20/2022Inorganic&Analitycal Chemist
6、ry AD型型:Ksp=s2 A2D或或AD2型型:Ksp=s(2s)2=4s3 条件:条件:1)难溶电解质的离子在溶液中不发生任何)难溶电解质的离子在溶液中不发生任何 化学反应化学反应 2)难溶电解质要一步完全电离)难溶电解质要一步完全电离 此时此时s的浓度要用的浓度要用molL-1才成立才成立;而且只是数值相等,而且只是数值相等,不涉及单位不涉及单位通式:通式:A An nB Bm m(s(s)nAnAm+m+(aq(aq)+)+mBmBn-n-(aq(aq)则则 K Kspsp(A(An nB Bm m)=)=A Am+m+n n B Bn-n-m m小结:小结:写出下列难溶物的沉淀溶解
7、平衡表达式和写出下列难溶物的沉淀溶解平衡表达式和溶度积表达式溶度积表达式 难溶物难溶物沉淀溶解平衡表达式沉淀溶解平衡表达式Ksp表达式表达式AgI BaSO4Mg(OH)2Ca3(PO4)2AgI(s)Ag+I-BaSO4(s)Ba2+SO42-Mg(OH)2(s)Mg2+2OH-Ca3(PO4)2(s)3Ca2+2PO43-Ksp=Ag+I-Ksp=Ba2+SO42-Ksp=Mg2+OH-2Ksp=Ca2+3PO43-2(2)Ksp的意义:的意义:反映了难溶电解质在水中的溶解能力反映了难溶电解质在水中的溶解能力 溶解能力溶解能力:AgCl AgBr AgI 一定温度下,当难溶电解质一定温度下
8、,当难溶电解质Ksp越大的难溶电解质越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强在水中的溶解能力越强几种难溶电解质在几种难溶电解质在25时的沉淀溶解平衡和溶度积:时的沉淀溶解平衡和溶度积:AgCl(s)Ag+Cl-Ksp=Ag+Cl-=1.810-10mol2 L-2AgBr(s)Ag+Br-Ksp=Ag+Br-=5.010-13mol2 L-2AgI(s)Ag+I-Ksp=Ag+I-=8.310-17mol2 L-211/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry 例例1已知已知298K时时AgCl的溶解度为的溶解度为1.9310-3 g.L-1,求其求其Ksp。10
9、2sp15AgCl153AgCl1AgCl101.8)(Cl)(Ag故Lmol101.35)(Cl)(AgClAg又AgClLmol101.35143.4101.93mol143.4gSccKSccSM解:解:(2)Ksp与溶解度的换算与溶解度的换算11/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry例2已知298K时Mg(OH)2的Ksp=5.6110-12,求其溶解度s。解:解:143sp322sp22Lmol101.6544)(OH)(Mg2OHMgMg(OH)KSSccK平衡时平衡时 S 2S11/20/2022Inorganic&Analitycal Ch
10、emistry 同温时,同类型的难溶电解质,同温时,同类型的难溶电解质,Ksp大,则大,则s大大。不同类型的难溶电解质,只能求不同类型的难溶电解质,只能求s来比较大小。来比较大小。例题例题:Ag:Ag2 2COCO3 3,Ag,Ag2 2CrOCrO4 4,CaCO,CaCO3 3,BaSO,BaSO4 4中何者溶解度最大中何者溶解度最大?解:Ag2CO3 Ag2CrO4 CaCO3 BaSO4Ksp 8.110-12 1.110-12 2.810-9 1.110-10 显然:S(Ag2CO3)S(Ag2CrO4)S(CaCO3)S(BaSO4)S(Ag2CO3)=S(CaCO3)=S(Ag2
11、CO3)S(CaCO3),所以Ag2CO3溶解度最大。43,1043AgCOspK510spK11/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry 难溶电解质难溶电解质AmDn溶液中,离子积溶液中,离子积QB=c m(An+)c n(D m-)(1)QB Ksp 时,时,过过饱和溶液,有沉淀析出,直至饱饱和溶液,有沉淀析出,直至饱和和3.溶度积规则溶度积规则溶溶度度积积规规则则活度商活度商()()iQc Agc Cl沉淀溶解平衡的应用沉淀溶解平衡的应用1.1.沉淀的生成与溶解沉淀的生成与溶解2.2.沉淀的转化沉淀的转化11/20/2022Inorganic&Anal
12、itycal Chemistry例例1.将将0.10 mol.L-1 MgCl2 与与0.10 mol.L-1 NH3.H2O溶溶液各液各10 ml等体积混合,问:等体积混合,问:能否产生能否产生Mg(OH)2 沉淀?沉淀?若上述溶液中,加入若上述溶液中,加入NH4Cl(s),不使,不使Mg(OH)2沉沉淀出来,问淀出来,问C(NH4Cl)至少需多大?至少需多大?二、沉淀的生成和溶解二、沉淀的生成和溶解 1.沉淀的生成沉淀的判断沉淀的判断11/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry解:混合后:沉淀OH生Mg溶液中104.4)(OH)(Mg109.40.051
13、01.75)(OH500L0.05mol20100.12sp82245bbOHNH1Mg232产KccQcKcKccc浓度很大,离解很少,浓度很大,离解很少,可以近似处理可以近似处理11/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry不产生沉淀,至多Q=Ksp0.05g53.50.02104.74Cl)(NHLmol104.74Cl)(NHCl)(NH0.05101.76)(OHLmol101.9)(Mg)(OHOH Mg2412445sbb152spsp2mccccKccKcKcc若上述溶液中,加入若上述溶液中,加入NH4Cl(s),不使,不使Mg(OH)2沉淀沉
14、淀出来,问出来,问C(NH4Cl)至少需多大?至少需多大?2P153公式(6-13)例例211/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry在在0.1mol.L-1 HAc 和和0.1mol.L-1FeCl2混合溶混合溶液中通入液中通入H2S达饱和(达饱和(0.1mol.L-1),是否有沉),是否有沉淀生成?淀生成?例311/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry2.沉淀的溶解 加入某种试剂,与溶液中某离子结合加入某种试剂,与溶液中某离子结合生成弱电生成弱电解质解质,从而降低该离子浓度,使沉淀溶解。,从而降低该离子浓度,使沉淀溶
15、解。加入加入氧化剂或还原剂氧化剂或还原剂,通过通过氧化还原反应氧化还原反应而降而降低某离子的浓度,导致沉淀溶解。低某离子的浓度,导致沉淀溶解。例例:3CuS+8HNO3(浓浓)=3Cu(NO3)+3S+2NO+4H2O加入加入配合剂配合剂,生成生成配合物配合物使离子浓度降低,沉使离子浓度降低,沉淀溶解。淀溶解。例:例:AgBr+2S2O32-=Ag(S2O3)23-+Br-11/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry解:解:Ka(HAc)=1.7610-5Ka1(H2S)=9.110-8 溶液中溶液中H+主要来自主要来自HAc 的电离的电离 QB FeS=0
16、.15.710-15Ksp=1.610-19 此时有此时有FeS 沉淀生成沉淀生成(HAc)(HAc)(HacKc=1.310-3 mol.L-1)(HS)(H)(S22a2a12ccKKc6191076.11.0100.1=5.710-15 mol.L-1 spK符合近似条件符合近似条件11/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry在在AgCl饱和溶液中,加入饱和溶液中,加入NaCl,AgCl的的S变大变大还是变小?加入还是变小?加入KNO3呢?呢?思考:思考:在难溶电解质饱和溶液中加入含有共同离子的易溶强在难溶电解质饱和溶液中加入含有共同离子的易溶强电解质
17、,使沉淀溶解平衡向着沉淀的方向移动,沉电解质,使沉淀溶解平衡向着沉淀的方向移动,沉淀溶解度降低。淀溶解度降低。3.同离子效应11/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry18BaSOsp,11224124111Lmol101.10.010.01)(Ba)(SO0.01s0.01)(SOL0.01mol4KssccKspcss则很小,2424114110BaSOsp,SOBaBaSOLmolNaSOL0.01mol101.14sK中溶解度为设在已知解:解:平衡时平衡时 s1 0.01+s111/20/2022Inorganic&Analitycal Chemis
18、try 1)适当过量的沉淀剂可使沉淀趋于完全)适当过量的沉淀剂可使沉淀趋于完全(20-50%为宜为宜)2)选择沉淀物溶解度最小的沉淀剂,使离子沉淀更完全)选择沉淀物溶解度最小的沉淀剂,使离子沉淀更完全 3)注意沉淀剂的电离度和水解)注意沉淀剂的电离度和水解 4)定性沉淀完全)定性沉淀完全 c 10-5 mol.L-1,定量沉淀完全定量沉淀完全 c 10-6 mol.L-1 5.选择和使用沉淀剂时注意:在难溶电解质饱和溶液中加入强电解质,使难溶物的溶在难溶电解质饱和溶液中加入强电解质,使难溶物的溶解度略有增大。解度略有增大。通常忽略这种效应,计算时不考虑通常忽略这种效应,计算时不考虑4.盐效应
19、11/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry 某溶液中某溶液中cCl-=cBr-=cI-=0.01 mol.L-1,慢慢滴加慢慢滴加AgNO3溶液,会有会溶液,会有会么现象?么现象?Ksp,AgCl=1.77 10-10 Ksp,AgBr=5.35 10-11 Ksp,AgI =8.51 10-17思考:思考:11/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry 同类型同类型难溶电解质,且被沉淀离子浓度难溶电解质,且被沉淀离子浓度相相等等时,时,沉淀物沉淀物K Kspsp小小的先沉淀,的先沉淀,K Kspsp大的大的后沉淀。后沉淀
20、。如果如果同类型同类型难溶电解质,被沉淀离子浓度难溶电解质,被沉淀离子浓度不等不等时,要计算才能比较先后。时,要计算才能比较先后。Ksp(AgI)Ksp(AgBr)Ksp(AgCl)所以所以按按AgI,AgBr,AgCl顺序析出顺序析出 11/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry 5.分步沉淀 离子沉淀的先后次序,决定于沉淀物的离子沉淀的先后次序,决定于沉淀物的K Kspsp 和被沉和被沉淀离子的淀离子的浓度浓度。根据溶度积规则根据溶度积规则,离子积离子积Q 先超过先超过Ksp 的离子先沉淀,即的离子先沉淀,即生成生成沉淀所需沉淀剂浓度越小的越先沉淀沉淀所
21、需沉淀剂浓度越小的越先沉淀。所以,对于同类型难。所以,对于同类型难溶电解质,当被沉淀离子浓度相同或相近时,溶电解质,当被沉淀离子浓度相同或相近时,沉淀物沉淀物Ksp 小的小的先沉淀,先沉淀,Ksp大的后沉淀大的后沉淀。Ksp 相差越大,离子分离的效果越相差越大,离子分离的效果越好。好。向离子混合溶液中慢慢滴加入沉淀剂,离子向离子混合溶液中慢慢滴加入沉淀剂,离子分先后被沉淀的现象。分先后被沉淀的现象。11/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry 同类型难溶电解质,当被沉淀离同类型难溶电解质,当被沉淀离子浓度相近时,沉淀物子浓度相近时,沉淀物K Kspsp小的小
22、的先沉淀,先沉淀,K Kspsp大的后沉淀。大的后沉淀。Ksp(AgI)Ksp(AgBr)Ksp(AgCl)所以所以按按AgI,AgBr,AgCl顺序析出顺序析出滴加AgNO3Cl-,Br-,I-例题例题:某溶液中含某溶液中含 Cl-和和CrO42-,它们的浓度分别它们的浓度分别是是 0.10mol.L-1和和0.0010mol.L-1,通过计算证明,通过计算证明,逐滴加入逐滴加入 AgNO3试剂试剂,哪一种沉淀先析出。当第二哪一种沉淀先析出。当第二种沉淀析出时种沉淀析出时,第一种离子是否被沉淀完全第一种离子是否被沉淀完全(忽略由忽略由于加入于加入 AgNO3所引起的体积变化所引起的体积变化)
23、。解解:析出析出 AgCl所需的最低所需的最低 Ag+浓度。浓度。例例2.在在1.0 mol.dm-3 CaCl2溶液中通入溶液中通入CO2气体至饱和,气体至饱和,是否生成是否生成CaCO3沉淀沉淀?(已知(已知CaCO3的的Ksp=4.96 10-9,H2CO3的的Ka1=4.30 10-7,Ka2=5.61 10-11)解:解:CO2饱和溶液中:饱和溶液中:CO32-=Ka2=5.61 10-11 CaCO3(s)=Ca2+(aq)+CO32-(aq)起始:起始:Qi=(Ca2+)(CO32-)=1.0 5.61 10-11 =5.61 10-12 Ksp=4.96 10-9 不会生成不会
24、生成 CaCO3沉淀沉淀.11/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry 在浓度均为在浓度均为0.10 mol.L-1的的Mg2+和和Ca2+的混合溶液的混合溶液中滴加中滴加(NH4)2C2O4溶液时,哪种离子先沉淀?当溶液时,哪种离子先沉淀?当第一种离子沉淀完全时(第一种离子沉淀完全时(小于小于1.010-6 mol.L-1),),第二种离子沉淀了百分之几?(忽略体积变化)第二种离子沉淀了百分之几?(忽略体积变化)已知已知Ksp(MgC2O4)=8.510-5,Ksp(CaC2O4)=2.310-9。例:例:沉淀顺序的判断沉淀顺序的判断11/20/2022I
25、norganic&Analitycal Chemistry解:解:Ksp(CaC2O4)Ksp(MgC2O4)CaC2O4先沉淀先沉淀 当当CaC2O4沉淀完全沉淀完全(2.3 10-9/10-6=2.3 10-3mol.L-1 此时此时MgC2O4已开始沉淀已开始沉淀(QBKsp)c(C2O42-)=Ksp(CaC2O4)/c(Ca2+)(0.1-0.037)/0.1=63%11/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry例例某溶液中含有某溶液中含有0.10 mol0.10 mol.L L-1-1 Zn Zn2+2+和和FeFe2+2+,若通,若通入入H H2
26、 2S S气体达饱和,哪种离子先沉淀?能否通过控气体达饱和,哪种离子先沉淀?能否通过控制溶液制溶液pHpH来使二者完全分离?如何控制?来使二者完全分离?如何控制?某溶液中某溶液中FeFe2+2+、FeFe3+3+均为均为0.10 mol0.10 mol.L L-1-1,能否,能否通过控制溶液通过控制溶液pHpH来使二者分离?来使二者分离?略略混合溶液离子沉淀分离的判断混合溶液离子沉淀分离的判断 在在291K时,往含有时,往含有0.10molL-1 Zn 2+的溶的溶液中通入液中通入H2S气体达到饱和,求气体达到饱和,求ZnS开始沉开始沉淀和沉淀完全时,溶液中的氢离子浓度各是淀和沉淀完全时,溶液
27、中的氢离子浓度各是多少?多少?0.3mol.L-1 HCl 溶液中含有溶液中含有0.1mol.L-1 Cd2+,若在此溶液通入,若在此溶液通入H2S 达饱和(达饱和(0.1 mol.L-1),能否生成),能否生成CdS 沉淀?沉淀?(Ksp=1.410-29)7 7、沉淀的转化沉淀的转化 由由1 1种沉淀转化为另一种沉淀的过程种沉淀转化为另一种沉淀的过程 沉淀转化:多重平衡原理应用(沉淀转化:多重平衡原理应用(着重计算着重计算)例例1:有:有0.20 mol BaSO4沉淀,每次用饱和沉淀,每次用饱和Na2CO3(1.6 mol.dm-3)溶液处理,若要把溶液处理,若要把BaSO4沉淀沉淀完全
28、转化完全转化到溶液中,到溶液中,需要处理几次需要处理几次?(298 K,BaSO4 Ksp=1.07 10-10,BaCO3 Ksp=2.58 10-9)解:解:BaSO4(s)+CO32-(aq)+Ba2+=BaCO3(s)+SO42-(aq)+Ba2+平衡浓度平衡浓度:1.6 x x 2910342223241051.41.2411058.21007.1BaCO,KspBaSO,KspBaBaCOSOK1.241X6.1X3dmmol064.0X3dmmol064.0dmmol20.03311/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry1.CuS,HgS,A
29、g2S 的的Ksp都很小,不能用提高酸度的办法使其都很小,不能用提高酸度的办法使其溶解,那么如何溶解,那么如何设法使设法使其溶解其溶解?加入氧化剂或还原剂,使溶液中某离子通过氧化还原反应加入氧化剂或还原剂,使溶液中某离子通过氧化还原反应而降低浓度,导致沉淀溶解。而降低浓度,导致沉淀溶解。CuS+H+NO3-HgS+H+NO3-Ag2S+H+NO3-2.对于对于Mg(OH)2(s)、Fe(OH)3(s)、CaCO3、ZnS、CaC2O4 等沉淀,可以加什么物质促使其溶解?等沉淀,可以加什么物质促使其溶解?思考:思考:11/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry
30、 1.判断判断Mg(OH)2(s)、Fe(OH)3(s)能否溶于能否溶于NH4Cl溶溶液中。已知液中。已知:Ksp(Mg(OH)2)=5.6110-12 ,Ksp(Fe(OH)3)=2.6410-39。2例例溶液中溶液中C(Fe2+)=C(Fe3+)=0.05mol.L-1,若要求生若要求生成成Fe(OH)3(s)而不生成而不生成Fe(OH)2(s)溶液的溶液的pH应控制在什么范围内?应控制在什么范围内?11/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry Mg(OH)2 溶于溶于NH4Cl:Mg(OH)2 Mg2+2OH-2NH4Cl 2Cl-+2NH4+2NH3
31、H2O Mg(OH)2+2NH4+=Mg2+2NH3H2O 竞争反应例例11/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry沉淀的转化沉淀的转化 在含沉淀的溶液中加入一种试剂,与某离子结在含沉淀的溶液中加入一种试剂,与某离子结合生成另一种合生成另一种更难溶的更难溶的新沉淀。新沉淀。BaCO3+CrO42-=BaCrO4+CO32-243234SO(s)CaCOCO(s)CaSO43sp4sp2324j101.4)(CaCO)(CaSO)(CO)(SOKKccK11/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry7.竞争平衡 自学自学 这种
32、在溶液中有两种平衡同时建立的平衡称为这种在溶液中有两种平衡同时建立的平衡称为竞争平衡。竞争平衡。竞争平衡常数竞争平衡常数Kj2bspKKcccccK)(OH)(OH)(NHO)H(NH)(Mg22422322j11/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry(1)Ca(OH)2+2NH4+=Ca2+2NH3H2O中能溶于即得较完全,很大,说明此反应进行ClNHCa(OH)101.7)(NHO)H(NH)(Ca4242bsp422322jjKKKcccK判断判断Ca(OH)2,Fe(OH)3能否溶于能否溶于NH4Cl溶液中?溶液中?解:解:Ksp(Ca(OH)2)
33、=5.510-6 Ksp(Fe(OH)3)=410-38 Kb(NH3H2O)=1.810-5例例11/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry解:(2)Fe(OH)3+3NH4+=Fe3+3NH3H2O中不能溶于很小,即ClNHFe(OH)106.9)(NHO)H(NH)(Fe43243bsp432333jjKKKcccK11/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry均为均为0.1mol的的ZnS和和HgS沉淀,问需沉淀,问需1升多大浓升多大浓度的盐酸才能使它们溶解?度的盐酸才能使它们溶解?Ksp(ZnS)=2.510-22
34、 Ksp(HgS)=410-53 H2S饱和溶液为饱和溶液为0.1molL-1例例11/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry解:解:SH21ZnSsp,22222222j222)K(KK)c(S)c(S)(HS)(H)(ZnHS)(H)(ZnSHZn2HZnS(s)ccccccK沉淀。即可溶解以上时,初始浓度为说明当0.1molZnSL2.2molHClL2.0molS)(H)(Zn)()(H11ZnSsp,22SH212KccKKc11/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry解:解:S)(H)(S)(S)(HS)(H)
35、(Hg)(HS)(H)(HgSHHg2HHgS(s)221HgSsp,22222222j22KKKccccccccK中。不溶于说明HClHgSLmol105S)(H)(Hg)(H115HgSsp,22SH212KccKKc11/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry三、沉淀滴定法三、沉淀滴定法 满足滴定分析反应的必需条件满足滴定分析反应的必需条件 沉淀的溶解度足够小沉淀的溶解度足够小 沉淀的吸附现象应不影响终点的判断沉淀的吸附现象应不影响终点的判断 沉淀滴定法对反应的要求沉淀滴定法对反应的要求 Ag+Cl-AgCl Ag+SCN-AgSCN以这类反应为基础的
36、沉淀滴定法称为以这类反应为基础的沉淀滴定法称为银量法银量法 11/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry Ag+Cl-AgCl(白色)(白色)Ksp=1.7710-10 2Ag+CrO42-Ag2CrO4(砖红色)Ksp=1.1210-12注意:控制好K2CrO4溶液的浓度:K2CrO4溶液浓度太大或太小,会使Ag2CrO4沉淀过早或过迟出现,影响终点判断。K2CrO4的浓度为0.005molL-1为宜 控制好溶液的酸度:用AgNO3溶液滴定Cl-时,反应需在中性或弱碱性介质(pH=6.5 10.5)中进行。1.Mohr(莫尔莫尔)法法 11/20/2022
37、Inorganic&Analitycal Chemistry2.Volhard(佛尔哈德)法 直接滴定法直接滴定法测定测定Ag+Ag+SCN-AgSCN (白色)白色)Ksp=1.010-12Fe3+SCN Fe(NCS)2+(红色)(红色)Kf=2.2103 返滴定法返滴定法测定测定Cl-、Br-、I-和和SCN-3.Fajans(法扬斯)法 吸附指示剂吸附指示剂:荧光黄荧光黄 11/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry 4.银量法的应用 天然水中Cl-含量的测定 一般多用Mohr法测定。有机卤化物中卤素的测定 例:农药“六六六”C6H6Cl6+3OH-
38、C6H3Cl3+3Cl-+3H2O 用Volhard法测定其中的Cl-。银合金中银的测定11/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry四、重量分析法四、重量分析法 重量分析法重量分析法(gravimetric analysis)是采用适当的方法,是采用适当的方法,使被测组分与试样中的其它组分分离,转化为一定的使被测组分与试样中的其它组分分离,转化为一定的称量形式,然后用称重的方法测定该组分的含量。称量形式,然后用称重的方法测定该组分的含量。重量分析法包括重量分析法包括化学沉淀法、电解法、电气法、萃取化学沉淀法、电解法、电气法、萃取法法等。等。通常重量分析指的是
39、通常重量分析指的是化学沉淀法化学沉淀法,以沉淀反应为基础,以沉淀反应为基础,根据称量反应生成物的重量来测定物质含量。根据称量反应生成物的重量来测定物质含量。11/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry2.重量分析法的特点 优点:直接用分析天平称量获得分析结果;优点:直接用分析天平称量获得分析结果;分析结果的准确度较高;分析结果的准确度较高;可作为标准方法可作为标准方法 缺点:操作烦琐,耗时长;缺点:操作烦琐,耗时长;不适于微量组分的测定不适于微量组分的测定 1.重量分析法的一般程序 试样试样试液试液沉淀形式沉淀形式称量形式称量形式计算结果计算结果11/20/
40、2022Inorganic&Analitycal Chemistry3.重量分析法对沉淀的要求 沉淀形式的要求沉淀形式的要求 沉淀的溶解度要小,使被测组分能定量沉淀完全沉淀的溶解度要小,使被测组分能定量沉淀完全 沉淀应是粗大的晶形沉淀,便于过滤、洗涤。使沉淀结构尽可能沉淀应是粗大的晶形沉淀,便于过滤、洗涤。使沉淀结构尽可能紧密紧密 沉淀经干燥或灼烧后,易于得到组成恒定、性质稳定的称量形式沉淀经干燥或灼烧后,易于得到组成恒定、性质稳定的称量形式称量形式的要求称量形式的要求 化学组成恒定,符合一定的化学式化学组成恒定,符合一定的化学式 性质稳定,在称量过程中不与空气中的性质稳定,在称量过程中不与空
41、气中的H2O、CO2或或O2作用;作用;应有较大的摩尔质量应有较大的摩尔质量11/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry4.重量分析结果的计算 称量形式的摩尔质量被测组分的摩尔质量baF11/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry例例:测定一肥料样品中的钾时,称取试样测定一肥料样品中的钾时,称取试样219.8mg,最后,最后得到得到KB(C6H5)4沉淀沉淀428.8mg,求试样中钾的含量。,求试样中钾的含量。解:解:KB(C6H5)4的相对式量为的相对式量为358.3,钾的相对原子量为,钾的相对原子量为39.10 换算因
42、子换算因子F=39.10/358.3=0.1091试样中钾的含量试样中钾的含量WK=428.30.1091/219.8=21.29%11/20/2022Inorganic&Analitycal Chemistry1.1.掌握掌握溶度积溶度积K Kspsp与溶解度与溶解度S S的关系的关系 2.2.掌握难溶电解质的掌握难溶电解质的溶度积规则溶度积规则3.3.了解同离子效应和介质酸度对沉淀溶解平衡的了解同离子效应和介质酸度对沉淀溶解平衡的 影响影响 4.4.掌握沉淀生成和溶解的方法掌握沉淀生成和溶解的方法,并作并作简单计算简单计算5.5.了解分步沉淀的原理,了解如何控制溶液酸度了解分步沉淀的原理,了解如何控制溶液酸度来分离某些金属离子来分离某些金属离子6.6.了解沉淀滴定法的原理和应用了解沉淀滴定法的原理和应用